Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис. 1. (а) Нанонити ZnO на бумаге (b) отдельная нанонить(c)сканирующая электронная микроскопия высокго разрешения - показаны атомные слои
Рис. 2. Нанонити на "сглаженной поверхности" полимера, которым покрыта бумага
Рис. 3. ВАХ пленочных р-n-переходов в Ag/PEDOT:PSS(органический полупроводник р-типа)/ПММА/ZnO наностержень/Au/бумага (устройство 1), и Ag/PEDOT:PSS/ZnO наностержни/ZnO/Ag/бумага (устройство 2).
Рис. 4. Влияние изгиба на ВАХ на примере устройства 2

Нанотехнологии на бумаге

Ключевые слова:  нанонити

Опубликовал(а):  Бородинов Николай Сергеевич

02 июня 2010

В последнее время большое внимание научного и технологического сообщества приковано к разработкам в области гибких электронных устройств, например, широко известна электронная бумага, то есть дисплей, который можно изгибать, сворачивать в рулон и т.д.. Причем важна также и себестоимость такой продукции – после разработки первичных образцов наступает стадия коммерциализации изобретения. С точки зрения материаловеда это означает востребованность поиска методов получения таких структур, которые могли бы сохранять функциональность при указанных деформациях, которые к тому же были относительно дешевы. А это уже ставит задачу общего характера: нужно уметь получать различные гибкие структуры с широким спектром варьируемых свойств.

Оксид цинка является многообещающим материалом – будучи прямозонным полупроводником с широкой запрещенной зоной (3,4 эВ) и большой экситонной энергией, он является биосовместимым материалом, обладающим к тому же пьезоэлектрическими свойствами. В связи в этим авторы статьи задались целью получения упорядоченных массивов одномерных наноструктур (нанонитей и наностержней) на гибких подложках. Но самый большой интерес вызывает выбор подложки – ей стала обычная бумага! По сути, это довольно смелый выбор: бумага является чрезвычайно шероховатой, термически неустойчивой, и, строго говоря, получение упорядоченной пленки на такой подложке – это нетривиальное достижение.

Методика синтеза вкратце была такова: тонкая пленка ZnO была получена методом центрифугирования (spin-coating), после чего следовала обработка эквимолярным раствором нитрата цинка и гексаметилентетрамина в течении 1 часа при 85оС. Результат такой процедуры показан на рис.1. Можно утверждать, что каждый отдельный наностержень – это монокристалл, растущий вдоль направления [001], но расположение этих монокристаллов трудно назвать упорядоченным. Выход из положения оказывается довольно простым: достаточно создать прослойку, которая бы сгладила поверхность бумаги. На рис.2 показан массив наностержней ZnO на полимерном субстрате. Авторы остановились на покрытии благородными металлами, поскольку было запланировано создание микроэлектронных устройств.

На рис. 3 приведена вольт-амперная характеристика двух таких устройств: Ag/PEDOT:PSS(органический полупроводник р-типа)/ПММА/ZnO наностержень/Au/бумага (устройство 1), и Ag/PEDOT:PSS/ZnO наностержни/ZnO/Ag/бумага (устройство 2). Напряжение включения для первого устройства составляет около 4 В, а сама зависимость напоминает ВАХ обычного n-p перехода, в то время как для второго напряжение включения составило 0,8 В. Авторы статьи объясняют это различием энергии перехода Ag-ZnO (0,8 эВ) и Au-ZnO (1,7 эВ). Полученные образцы устойчивы к изгибанию, при этом ВАХ меняется незначительно (рис.4), причем при повторном изгибании ВАХ воспроизводится. Но при скручивании или изгибании более 90о происходит разрушение образца. Таким образом, осуществлена довольно необычная идея – получение массивов наностержней на обычной фотобумаге и создание электронных устройств на ее основе.

Оригинальная статья «Direct Growth of Aligned Zinc Oxide Nanorods on Paper Substrates for Low-Cost Flexible Electronics» была опубликована в апреле 2010 года в Advanced Materials.


Источник: Advanced Materials




Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Новогоднее Нанолепие
Новогоднее Нанолепие

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 2)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-2
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2024 году
коллектив авторов
29 – 31 мая пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.